图像处理方法、图像处理装置、图像形成装置的制作方法

专利名称：图像处理方法、图像处理装置、图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及变更图像数据的空间频率分量而进行图像处理的图像处理方法、执行这种图像处理方法的图像处理装置、配有这种图像处理装置的图像形成装置。
背景技术：
使包含中间色调的图像的色调数减少的方法，例如作为将256色调的图像二值化为2色调的图像的方法，已知将图像的色调值与规定值、即阈值进行比较而二值化的方法、抖动法、以及误差扩散法等(特开2000-299783号公报、特开平06-189119号公报及特开2002-10085号公报Japanese PatentApplication Laid-Opens No.2000-299783，No.H06-189119(1994)and No.2002-10085)。
图1是表示以往的抖动法中将16色调的图像进行二值化的情况下使用的一例4×4抖动矩阵的示意图。在抖动矩阵中，按照像素的位置来设定0至240内的某个规定值。抖动法对每个像素比较被输入的16色调的图像数据的色调值和被设定在抖动矩阵中的规定值，通过在图像数据的色调值大于等于规定值的情况下色调值为255，在低于规定值的情况下色调值为0，将图像二值化。
误差扩散法是将对被输入的图像数据的各像素进行二值化时产生的量化误差、即二值化后的色调值与二值化前的像素的色调值之差分配给还未被二值化的像素而进行二值化的方法。在被二值化的像素为关注像素的情况下，关注像素的量化误差在进行了与距关注像素的相对位置对应的加权后，与位于关注像素周边的二值化处理前的像素的色调值相加。
图2是表示以往的误差扩散法中使用的一例加权系数矩阵的示意图。在图2所示的例子中，水平方向(图2中，左右方向)为X方向，垂直方向(图2中，上下方向)为Y方向，表示了包含关注像素(IX，IY)的3×2的加权系数矩阵。加权系数矩阵以关注像素(IX，IY)为基准而具有左下相邻、下相邻、右下相邻、右相邻的像素的加权系数。例如，将关注像素(IX，IY)的色调值与规定值比较，在色调值大于等于规定值的情况下，关注像素(IX，IY)的色调值为255，在色调值低于规定值的情况下，关注像素(IX，IY)的色调值为0。接着，被二值化的255或0的色调值与二值化前的关注像素(IX，IY)的色调值之差、即量化误差，根据加权系数矩阵而被分配给周边的二值化处理前的像素。但是，关于关注像素(IX，IY)的左相邻的像素(IX-1，IY)，比关注像素(IX，IY)更在前面被量化，所以不分配给量化误差。
在量化误差为Err的情况下，关注像素(IX，IY)的四个附近(IX+1，IY)、(IX+1，IY+1)、(IX，IY+1)、(IX-1，IY+1)，被分别分配Err×(7/16)、Err×(1/16)、Err×(5/16)、Err×(3/16)。
误差扩散法根据加权系数矩阵而将量化误差分配给周边的未处理像素，所以与抖动法相比，具有在二值化的图像上不易产生波纹的优点。
此外，在Japanese Patent Application Laid-Opens No.2002-10085中公开的方法中，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，同时对变换中使用的空间频率分量的系数，利用在预定的半色调的空间频域中被变换的数据而进行图像的半色调处理。
但是，在抖动法中用同一图案的抖动矩阵进行二值化，所以存在二值化后的图像中产生抖动特有的纹理(texture)、即周期性的图案图像的问题。
而在误差扩散法中，由于对每个像素根据相同的矩阵而扩散误差，所以色调值大的高亮(highlight)部分大的量化误差连锁地扩散，存在像素之间相关联的问题。具体地说，由于使具有不同的色调值的像素之间为相同的色调值，所以有产生像素之间部分连结的图像的问题。
而且，在Japanese Patent Application Laid-Opens No.2002-10085中公开的发明中，由于利用预定的半色调的数据，所以存在与误差扩散法或抖动法等产生同样的产生纹理等的问题。即，只不过是在频域中用与上述以往相同的方法进行半色调处理，所以产生上述同样的问题。

发明内容
本发明是鉴于上述情况的发明，目的在于，在根据图像的特征而变更了交流分量的系数后，将交流分量的系数与特定值相加，即通过在图像中添加噪声，可解决误差扩散法具有的像素之间的连结问题，而且良好地保持原图像的特征部分，并且使图像的色调数减少。
此外，本发明的目的在于，根据图像数据的规定频率分量的系数和图像的平均色调值来判定有无图像的边缘部分，特别是通过图像的平均色调值而使边缘部分的判定基准变动来判定有无边缘部分，在根据判定结果而变更交流分量的系数后，将交流分量的系数与特定值进行加法运算，即通过在图像上添加噪声，可解决误差扩散法具有的像素之间的连结问题，而且通过与有无图像的边缘部分对应的图像处理而良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
而且，本发明的另一目的在于，通过根据直流分量的系数乘以低频侧的交流分量的系数所得的积的大小来判定有无边缘部分，从而与使用高频侧的交流分量的系数进行判定的情况相比，可以更准确地判定处理对象的图像是否有边缘部分，而且更良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
此外，本发明的另一目的在于，在判定为规定频率分量的系数的绝对值大于等于规定值的情况下，即判定为是包含边缘部分的图像的情况下，通过增大交流分量的系数而能够选择性增强包含了边缘部分的图像，而且良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少。
而且，本发明的另一目的在于，在判定为规定频率分量的系数的绝对值大于等于规定值的情况下，即判定为是包含边缘部分的图像的情况下，通过分别增大只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数而能够选择性增强包含了边缘部分的图像，而且可以良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少，而且抑制在使色调数减少的图像的曲线部分产生块状图案。
而且，本发明的另一目的在于，通过对交流分量的系数乘以交流分量的频率越高就越大的实数而不损失图像的特征部分，可以更有效地增强边缘部分。
而且，本发明的另一目的在于，在判定为规定频率分量的系数的绝对值不大于等于规定值的情况下，即判定为是不包含边缘部分的平坦的图像的情况下，通过以减小交流分量的系数来构成图像处理装置，从而可选择性平滑不包含边缘部分的图像，而且良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
而且，本发明的另一目的在于，在判定为处理对象的图像是没有边缘部分的图像，而且规定频率分量的系数的绝对值低于规定值的情况下，即通过在处理对象的图像是平坦的图像的情况下减小交流分量的系数，在规定频率分量的系数的绝对值大于等于规定值的情况下不变更交流分量的系数而使色调值减少，从而对具有边缘部分的图像进行增强边缘部分，对于没有边缘部分的图像内的特别是平坦的图像进行平滑化，因而良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
本发明的图像处理方法，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，并变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理方法包括以下步骤对变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值进行判定；根据判定结果，通过运算而变更所述图像数据的交流分量的系数；将特定值与变更后的图像数据的交流分量的系数进行加法运算；将相加了所述特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；将逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较；以及根据比较结果而变换色调值。
此外，本发明的图像处理方法，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，并变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理方法包括以下步骤对变换后的图像数据的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定；根据判定结果，通过运算而变更所述图像数据的交流分量的系数；将特定值与变更后的图像数据的交流分量的系数进行加法运算；将相加了所述特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；将逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较；以及根据比较结果而变换色调值。
而且，本发明的图像处理方法的特征在于，在上述任何一个图像处理方法中，还包括以下步骤在判定为所述绝对值大于等于所述规定值的情况下，通过将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数，从而通过运算来变更所述系数。
而且，本发明的图像处理方法是特征在于，在上述图像处理方法中，还包括以下步骤在判定为所述绝对值大于等于所述规定值的情况下，通过交流分量的频率越高(低)，所述系数乘以越大(小)的实数，从而通过运算来变更所述系数。
本发明的图像处理装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及色调变换部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而变换色调值。
此外，本发明的图像处理装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及色调变换部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而变换色调值。
此外，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述任何一个图像处理装置中，所述频率变换部将图像数据变换为在规定频率范围具有空间频率分量的图像数据，所述判定部对低频侧的交流分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定。
此外，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述任何一个图像处理装置中，所述判定部对所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值进行判定，所述加法运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数与特定值进行加法运算，所述运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
而且，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述任何一个图像处理装置中，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1大的实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1小的正实数。
而且，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述图像处理装置中，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数。
而且，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述图像处理装置中，所述运算部对所述系数乘以交流分量的频率越高(低)就越大(小)的实数。
而且，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述任何一个图像处理装置中，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数。
而且，本发明的图像处理装置的特征在于，在上述任何一个图像处理装置中，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数。
本发明的图像形成装置的特征在于，包括上述各图像处理装置的其中之一，根据图像处理装置图像处理后的图像数据而形成图像。
在以上的本发明中，通过对图像数据具有的空间频率分量的系数内的规定频率分量的系数的绝对值判定是否大于等于规定值，可以判定是否为对象图像区域中包含了边缘部分的图像。然后，根据判定所述绝对值的大小所得的结果而变更交流分量的系数，进行与处理对象的特征对应的图像的增强、或平滑化等，使处理后的图像的色调值根据规定值而减少。因此，可以良好地保持图像的特征部分，并使图像的色调数减少。再有，与规定值比较而减少色调数的方法，不限于阈值法，也包含抖动法或误差扩散法。
此外，在本发明中，通过在交流分量的系数上与特定值、例如具有人眼难以觉察的频率特性的蓝噪声的特定值相加，从而使色调值大的高亮部分的各个像素的色调值分散并能够防止像素之间相关联。此外，可以改善中间浓度区域中的纹理。再有，也可以在一部分交流分量的系数上相加特定值，而不必在所有的交流分量的系数上相加特定值。此外，不必对所有的交流分量的系数相加相同的特定值。
因此，根据本发明，进行与图像的特征对应的合适的图像处理，同时防止在色调值大的高亮部分像素之间相关联，可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
此外，在上述本发明中，对图像数据具有的空间频率分量的系数内的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定，根据判定结果来判定处理对象的图像是否为具有边缘部分的图像。
图像具有的边缘部分的色调差越大，规定频率分量的系数越大，上述积的绝对值也增大。
此外，直流分量的系数与图像的平均色调值对应，图像的平均色调值越大，直流分量的系数也越大。因此，图像的平均色调值越大，即图像越亮，上述积增大，所以容易判定为处理对象的图像是具有边缘部分的图像。
另一方面，与图像发暗的情况相比，在亮的图像的情况下，人容易识别边缘部分，所以即使是规定频率分量的系数相同的图像，图像的平均色调值越大，越容易识别边缘部分。因此，人识别的边缘部分的强弱，对应于上述绝对值的大小，通过用上述积来判定有无边缘部分，可进行与人的识别特性对应的有无边缘部分的判定。
例如，在直流分量的系数大的白色图像中包含浅灰色的字符的情况下，由于边缘部分的色调差小，所以交流分量的系数的绝对值小，但由于直流分量的系数大，作为结果，上述积的绝对值增大，判定为图像是具有边缘部分的图像。
因而，通过根据上述绝对值的大小的判定结果来变更交流分量的系数，处理对象的特征、即进行与有无边缘部分对应的图像的增强、或平滑化等，图像处理后的图像的色调值基于规定值而减少。因此，可以更良好地保持图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
根据以上所述的本发明，可进行与图像的特征对应的合适的图像处理，同时防止在色调值大的高亮部分中像素之间连结，良好地保持原图像的特征部分，并且使图像的色调数减少。特别是根据图像的平均色调值来判定有无边缘部分，所以可进行与图像的亮度和边缘部分的色调差对应的图像处理。
此外，在本发明中，通过对规定频率范围的低频侧的交流分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定，从而判定处理对象的图像是否为具有边缘部分的图像。与高频侧的交流分量相比，低频侧的交流分量的系数更强烈地关系到边缘部分的强弱。因此，如果用低频侧的交流分量的系数来判定边缘部分，则可更正确地判定是否为具有边缘部分的图像。
根据以上所述的本发明，与用高频侧的交流分量的系数进行判定的情况相比，可更正确地判定处理对象的图像是否具有边缘部分，所以可良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
在本发明中，在判定为规定频率分量的系数的绝对值大于等于规定值的情况下，通过对交流分量的系数乘以比1大的实数，或将交流分量的系数除以比1小的正实数，从而交流分量的系数被增大，包含边缘部分的图像的边缘部分被增强。即，可从处理对象的图像中选择了包含边缘部分的图像并进行增强图像的边缘部分的处理。因此，图像的特征部分被相对地增强，所以可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
此外，在本发明中，在判定为规定频率分量的系数的绝对值大于等于规定值的情况下，即判定为图像包含了边缘部分的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量及只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大实数来变更系数的值。这种情况下，由于交流分量的系数比变更前的系数大，所以图像的边缘部分被增强。再有，本发明还包含通过将交流分量的系数除以比1小的实数来变更系数的值的情况。
因此，根据本发明，包含了边缘部分的图像被增强，同时图像的特征部分被相对地增强，所以能够良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
此外，在本发明中，不变更所有的交流分量的系数，而变更只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量各自的系数，所以在使色调数减少后，在浓度区域的图像具有的曲线部分、即曲线的边缘部分产生的不需要的块图案也被抑制，获得具有更清晰的曲线部分的图像。再有，在将系数用比1小的正实数进行除法运算的情况下，也可获得同样的效果。
因此，根据本发明，与变更所有的交流分量的系数的情况相比，有效地防止在图像的曲线部分产生块图案，可以更良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
此外，在本发明中，对交流分量的系数乘以交流分量的频率越高(或越低)就越大(或越小)的实数。与变更频率低的交流分量的系数的情况相比，变更频率高的交流分量的系数的情况可以保持图像的特征部分或更有效地增强边缘部分。因此，阈值处理后也可获得边缘更清晰的图像。
因此，根据本发明，可有效地增强边缘部分而不损失图像的特征部分，而且可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
此外，在本发明中，在判定为规定频率分量的系数的绝对值不大于等于规定值的情况下，通过对交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将交流分量的系数用比1大的实数进行除法运算，从而减小交流分量的系数并将不包含边缘部分的图像进行平滑。即，可以从处理对象的图像中选择平坦的图像而进行使图像平滑化的处理。因此，图像的特征部分被相对增强，所以可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
因此，根据本发明，不包含边缘部分的平坦的图像被平滑化，同时图像的特征部分被相对地增强，从而可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
再有，在使包含了中间色调的图像的色调数减少的方法中，例如使色调数从256色调的图像减少到4色调的图像，所以通常是图像的特征部分产生欠缺。因此，在数字复印机在前级进行空间滤波处理，进行使滤波处理后的图像的色调数减少的处理的情况下，或在计算机通过图像编辑软件进行滤波处理，进行使滤波处理后的图像的色调数减少的处理的情况下，有滤波处理的效果随着色调数的减少而减弱的危险。但是，根据本发明，通过包含了边缘部分的图像被增强，或未包含边缘部分的平坦的图像被平滑化，从而图像的特征部分被相对地增强，所以可以抑制滤波处理的效果降低。因此，可良好地保持原图像的特征部分，并使图像的色调数减少。
在上述本发明中，通过对通过乘法运算获得的积的绝对值低于规定值的图像，还判定规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值，从而判定处理对象的图像是否为平坦的图像、即是否为在图像整体中色调差小的图像。因而，对具有边缘部分的图像通过增大交流分量的系数来增强图像，对平坦的图像通过减小交流分量的系数而进行平滑化。对于没有边缘部分，而且不平坦的图像，都不进行图像的增强和平滑化，执行上述特定值的加法运算之后的处理。对于这样的图像，难以判断增强或平滑化的哪个处理适合于增强图像的特征，所以不进行图像的增强和平滑化。
因此，通过将边缘部分增强，并将平坦的图像进一步平滑化，增强图像的特征，从而可以良好地保持图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
本发明的图像处理装置及图像形成装置，对于具有边缘部分的图像，将边缘部分增强，并在没有边缘部的图像中，特别是对于平坦的图像，将图像平滑化，从而可以良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
本发明的以上和其他目的及特征，通过结合附图的以下详细论述会更清楚。


图1表示在以往的抖动法中将16色调的图像进行二值化的情况下使用的一例4×4的抖动矩阵的示意图；图2表示以往的误差扩散法中使用的一例加权系数矩阵的示意图；图3表示本发明实施方式1的图像处理装置的结构例的方框图；图4表示在本发明实施方式1的图像处理装置的频率变换部中用8×8的区划变换为空间频率分量的DCT系数的概念图；图5示意性地表示本发明实施方式1的图像处理装置的变更部进行DCT系数的变更的频率分量的示意图；图6表示一例蓝噪声屏蔽的示意图；图7表示对蓝噪声屏蔽进行离散余弦变换后的一例DCT系数的示意图；图8表示本发明实施方式1的图像处理装置的控制部的图像处理的处理过程的流程图；图9表示本发明实施方式2的图像处理装置的结构例的方框图；图10表示本发明实施方式3的图像处理装置的结构例的方框图；图11表示本发明实施方式3的图像处理装置的噪声加法运算的处理过程的流程图；图12表示本发明实施方式4的图像处理装置的结构例的方框图；
图13示意性地表示在本发明实施方式4的图像处理装置的从频率分量判定部输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下第2变更部变更的DCT系数的频域的示意图；图14示意性地表示在本发明实施方式4的图像处理装置的第2变更部进行变更处理时使用的二维矩阵的示意图；图15表示本发明实施方式5的图像处理装置的结构例的方框图；图16示意性地表示将本发明实施方式5的图像处理装置的频率分量判定部判定可见频率分量内的绝对值大小的DCT系数Qj(S，T)的空间频率分量用8×8区划的示意图；图17示意性地表示本发明实施方式5的图像处理装置的变更部进行DCT系数变更时的频率分量的示意图；图18示意性地表示本发明实施方式5的图像处理装置中用于变更DCT系数的频率信息数据的示意图；图19表示本发明实施方式5的图像处理装置的图像处理过程的流程图；图20表示本发明实施方式5的图像处理装置的图像处理过程的流程图；图21A和图21B表示本发明实施方式5的图像处理装置的变更部变更的DCT系数的频域造成的图像质量差异的示意图；图22表示由频率变换部变换为空间频率分量后的块的示意图；图23表示本发明实施方式6的图像处理装置的图像处理过程的流程图；图24表示本发明实施方式7的图像处理装置的图像处理过程的流程图；图25表示本发明实施方式8的图像形成装置的一结构例的方框图；图26是本发明实施方式9的包括了作为图像处理装置起作用的计算机及图像输出装置的图像形成系统的功能方框图；以及图27是表示本发明实施方式9的作为图像处理装置起作用的计算机的结构的方框图。
具体实施例方式
以下，根据表示其优选实施方式的附图来详述本发明的图像处理方法及图像处理装置。
实施方式1图3是表示本发明实施方式1的图像处理装置的结构例的方框图。图像处理装置是生成并输出使被输入到图像处理装置的图像数据Pi(X，Y)的色调数减少的图像数据Po(X，Y)的装置。例如，图像处理装置生成并输出对256色调的图像数据Pi(X，Y)进行量化而减少到例如4色调的图像数据Po(X，Y)。这里，图像数据Pi(X，Y)是由相互垂直的X方向和Y方向、即水平行和垂直行的二维矩阵状配置的像素构成的图像的色调值。X表示图像的水平行上的位置，Y表示图像的垂直行上的位置。
图像处理装置包括存储被输入的图像数据Pi(X，Y)的临时存储用的图像数据存储部11。图像数据存储部11存储的图像数据Pi(X，Y)通过频率变换部12，被离散余弦变换(DTCDiscrete Cosine Transform)为具有空间频率分量的图像数据、即DCT系数Qj(S，T)，并被输出到频率分量判定部13和变更部14。频率分量判定部13对规定的空间频率分量的系数的大小进行判定，将判定结果输出到变更部14。变更部14根据频率分量判定部13的判定结果，将由频率变换部12离散余弦变换后的DCT系数Qj(S，T)的值变更一部分，并将变更后的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。噪声加法运算部15将具有蓝噪声特性的图像的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)相加所得的DCT系数Ql(S，T)输出到频率逆变换部16。具有蓝噪声特性的图像的DCT系数是特定值的一例。频率逆变换部16对噪声加法运算后的DCT系数Ql(S，T)进行频率逆变换而生成图像数据Pm(X，Y)，将其输出到阈值处理部17。阈值处理部17将图像数据Pm(X，Y)的色调值与规定值进行比较，根据比较结果对图像数据Pm(X，Y)的色调值进行量化而变换为四个值、例如0、85、171、255，并将变换后的图像数据Po(X，Y)输出到外部。
再有，图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、及阈值处理部17受微计算机的控制部10的控制。
以下，更具体地说明上述各结构部件的功能。输入到图像处理装置的图像数据Pi(X，Y)被依次存储在图像数据存储部11。图像数据存储部11中存储的图像数据Pi(X，Y)，通过控制部10的控制，以X方向×Y方向为8×8的矩阵状的像素组作为单位块而被依次输出到频率变换部12。
频率变换部12将从图像数据存储部11以每个单位块输出的图像数据Pi(X，Y)变换为具有空间频率分量的图像数据Qj(S，T)。更具体地说，频率变换部12输入以8×8像素作为单位块的图像数据Pi(X，Y)而进行离散余弦变换，将离散余弦变换后的DCT系数Qj(S，T)输出到频率分量判定部13及变更部14。离散余弦变换用下述算式(1)表示。这里，S表示X方向的频率，T表示Y方向的频率。此外，M表示单位块中的X方向的像素数，N表示单位块中的Y方向的像素数。再有，在本实施方式1中，M＝N＝8。(算式1)Qj(S,T)=αSαTΣX=0M-1ΣY=0N-1Pi(X,Y)cosπ(2X+1)S2Mcosπ(2Y+1)T2N]]>0≤S≤M-10≤T≤N-1αS=1/M,S=02/M,1≤S≤M-1]]>αT1/N,T=02/N,1≤T≤N-1]]>频率变换部12对作为被处理对象的二维图像从包含最左上方的像素的块起，在X方向对每个单位块进行离散余弦变换，依次变更Y方向的行，同时进行离散余弦变换，最终直至包含最右下方的像素的单位块。
图4是用8×8的区域表示由频率变换部12变换为空间频率分量的DCT系数的示意图，带有黑点标记的区域表示DCT系数的直流分量，其他区域表示交流分量。S轴表示空间图像中的X轴方向的频率的大小，T轴表示空间图像中的Y轴方向的频率的大小。频率分量判定部13分别计算空间频率分量内的规定频率分量的DCT系数的绝对值，根据算出的值是否大于等于规定值而将判定数据F输出到变更部14。该判定数据F用作判定规定频率分量的DCT系数的绝对值大小的数据。
更具体地说，频率分量判定部13计算与图4所示的带有三角标记的区域对应的空间频率分量的DCT系数Qj(1，0)、Qj(0，1)及Qj(1，1)各自的绝对值q10、q01及q11。再有，DCT系数Qj(1，0)、Qj(0，1)及Qj(1，1)是规定频率分量的一例。然后，频率分量判定部13判定绝对值q10、q01及q11内的至少一个是否大于等于正的规定值α，例如是否大于等于64。频率分量判定部13在判定为绝对值q10、q01及q11的其中之一大于等于规定值α的情况下，将判定数据F设定为1并输出到变更部14。而频率分量判定部13在判定为绝对值q10、q01及q11都低于规定值α的情况下，将判定数据F设定为0并输出到变更部14。
通过绝对值q10、q01及q11与规定值α的比较，可以判定被处理的单位块在浓度区域中是否包含边缘部分。再有，规定值α是可任意设定的设计事项。规定值α比64小的情况与规定值α比64大的情况相比，由于容易判定为绝对值q10、q01及q11大于等于规定值α，所以判定在被图像处理的单位块中包含边缘部分是容易的。
变更部14根据从频率分量判定部13输出的判定数据F的值，通过运算而变更DCT系数Qj(S，T)。DCT系数Qj(S，T)的变更对每个单位块进行。
图5是示意性地表示变更部14进行DCT系数的变更的频率分量的模式图。从频率分量判定部13输出值为‘1’的判定数据F的情况下，变更部14对所有的交流分量的DCT系数Qj(S，T)，乘以比1大的实数，例如乘以1.3，将作为结果获得的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。在图5中，除了用阴影块表示的直流分量以外，交流分量的DCT系数Qj(S，T)被变更。在输出了值为‘0’的判定数据F的情况下，变更部14不变更DCT系数Qj(S，T)的值，将DCT系数Qk(S，T)＝Qj(S，T)原封不动输出到噪声加法运算部15。由变更部14处理的DCT系数Qk(S，T)用下述算式(2)表示。
Qk(S，T)＝Qj(S，T) (其中，S＝T＝0)＝Qj(S，T)×1.3(其中，S≠0或T≠0) ...(2)接着，噪声加法运算部15将包含了具有蓝噪声特性的图像数据的DCT系数与变更部14处理后的DCT系数Qk(S，T)相加，将加法运算结果的DCT系数Ql(S，T)输出到频率逆变换部16。
图6是表示一例蓝噪声屏蔽的模式图。蓝噪声作为256×256的被称为蓝噪声屏蔽的矩阵数据提供。噪声加法运算部15对图6所示的蓝噪声屏蔽进行离散余弦变换，并保持归一化的DCT系数值。图7是表示一例对蓝噪声屏蔽进行离散余弦变换后的DCT系数的模式图。在本实施方式1中，噪声加法运算部15按每个8×8像素的单位块而对蓝噪声屏蔽进行离散余弦变换，并保持32×32块的DCT系数。然后，噪声加法运算部15将32×32块内的其中一个DCT系数与输入的单位块的DCT系数Qk(S，T)进行加法运算。对依次输入的其他单位块也是同样，32×32块内的其中一个DCT系数被依次相加。
蓝噪声是具有人眼难以觉察的空间频率分量的图形数据(pattern data)。人眼不能觉察某个空间频率以上的图形图像，已知视觉系统的MTF(Modulation Transfer Function)是一种低频滤波器(莳田刚(MAKITA tsuyosi)「インジエクトプリンタにおける高画質化技術」，日本画像学会誌，2001年，第40巻，第3号，p.239-243)。通过对模拟的随机图形进行操作，并生成空间频率分量的主要分量分布在视觉系统MTF的截止频率以上的频带的图形，从而获得蓝噪声。
通过将蓝噪声的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)相加，可以防止色调值大的高亮部分中的像素之间的连结，同时可以改善中间浓度部分中的纹理。
频率逆变换部16将从噪声加法运算部15输出的DCT系数Ql(S，T)频率逆变换为具有空间坐标分量的图像数据Pm(X，Y)，将频率逆变换后的图像数据Pm(X，Y)输出到阈值处理部17。具体地说，进行算式(1)的离散逆余弦变换。
阈值处理部17将从频率逆变换部16输出的浓度区域的图像数据Pm(X，Y)用多个规定值进行量化，从而变换为多值的图像数据Po(X，Y)。例如，通过使用了三个规定值42、127及212的下述算式(3)，图像数据Pm(X，Y)被量化而变换为例如四值的图像数据Po(X，Y)。
Po(X，Y)＝0 (如果0＜Pm(X，Y)≤42)Po(X，Y)＝85 (如果42＜Pm(X，Y)≤127)Po(X，Y)＝171(如果127＜Pm(X，Y)≤212)Po(X，Y)＝255(如果212＜Pm(X，Y)≤255)下面，用流程图说明控制部10的处理过程。图8是表示控制部10的图像处理的处理过程的流程图。首先，控制部10将从外部输入并存储在图像数据存储部11中的图像数据Pi(X，Y)以8×8像素作为单位块进行分割情况下的单位块数设定为变量n(步骤S1)。例如，在像素数为256×256的图像数据中，32×32被设定为变量n。然后，控制部10以8×8像素的单位块为单位来读取图像数据Pi(X，Y)，将读取的图像数据Pi(X，Y)输出到频率变换部12(步骤S2)。
接着，控制部10在频率变换部12中对Pi(X，Y)进行离散余弦变换，将离散变换后的DCT系数Qj(S，T)输出到频率分量判定部13和变更部14(步骤S3)。然后，控制部10在频率分量判定部13中计算规定频率分量的DCT系数的绝对值q10、q01及q11(步骤S4)，并判定算出的绝对值q10、q01或q11的哪一个是否大于等于规定值α(步骤S5)。在绝对值q10、q01或q11的其中之一大于等于规定值α的情况下(步骤S5“是”)，控制部10在频率分量判定部13中将判定数据F设定为‘1’，并将判定数据F(＝1)输出到变更部14(步骤S6)。在绝对值q10、q01及q 11都低于规定值α的情况下(步骤S5“否”)，控制部10在频率分量判定部13中将判定数据F设定为‘0’，并将判定数据F(＝0)输出到变更部14(步骤S7)。
接着，控制部10在变更部14中将DCT系数Qj(S，T)的值根据算式(2)而变更为Qk(S，T)并输出到噪声加法运算部15(步骤S8)。然后，控制部10在噪声加法运算部15中将蓝噪声的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)相加，并将加法运算了噪声后的DCT系数Ql(S，T)输出到频率逆变换部16(步骤S9)。
接着，控制部10在频率逆变换部16中将DCT系数Ql(S，T)离散逆余弦变换为Pm(X，Y)，并将变换后的Pm(X，Y)输出到阈值处理部17(步骤S10)。然后，控制部10在阈值处理部17中将Pm(X，Y)根据算式(3)进行量化而变换为例如四值化的图像数据Po(X，Y)并将其输出到外部(步骤S11)。接着，控制部10从变量n开始减少1(步骤S12)，并判定减少后的变量n是否为0(步骤S13)。即，对于所有的单位块，判定是否结束了图像处理。在判定为变量n为0的情况下(步骤S13“是”)，控制部10结束图像处理。在判定为变量n不为0的情况下(步骤S13“否”)，控制部10将处理返回到步骤S2，对于剩余的单位块，也进行步骤S2至步骤S11的上述同样的图像处理。
下面说明上述处理具有的作用和效果。首先，步骤S4和步骤S5的处理，可判定单位块是否包含了边缘部分等的特征部分。除去直流分量的低频分量的DCT系数与高频分量相比具有更多有关图像的信息，所以通过将绝对值q10、q01及q11、即规定频率分量的DCT系数的大小与规定值α进行比较，可以判定单位块是否具有图像信息。一般地，不是平坦均匀的图像、包含了边缘部分的图像的DCT系数，与高频分量相比，在直流分量和低频分量中大，图像信息主要集中在低频分量中是众所周知的(貴家仁志(TAKAIE Hitoshi)，「よくゎかるデイジタル画像処理」，CQ出版社，p.121-128)。再有，直流分量的DCT系数与单位块的浓度区域中的平均色调值成正比，所以不能通过直流分量来判定是否包含了图像的边缘部分。
例如，在对固态图像、即未包含边缘部分的图像进行离散余弦变换的情况下，交流分量的DCT系数为0，仅直流分量为与图像的平均浓度对应的0或0以外的值。相反，在对包含了边缘部分的图像进行离散余弦变换的情况下，低频分量的DCT系数为与边缘部分的特征对应的0以外的值。
在步骤S6至步骤S8中，根据单位块的图像是否包含了边缘部分而变更DCT系数，从而只对包含了边缘部分的图像，进行增强边缘部分的图像处理。图像的增强处理，通过增大交流分量的DCT系数来进行。如上述那样，交流分量的DCT系数具有与图像的边缘部分有关的信息。通过使交流分量的DCT系数的值比原图像的DCT系数的值大，可以增强边缘部分。另一方面，在未包含边缘部分的情况下，不进行图像的增强。因此，在图像整体上，可以只增强边缘部分，可良好地保持原图像的特征部分，同时使色调数减少。
在步骤S9的处理中，通过将人难以察觉的蓝噪声的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)进行加法运算，可以改善被处理的图像的高亮区域中的像素的分散性或中间浓度区域中的纹理。此外，蓝噪声是人难以察觉的噪声，所以可通过噪声的加法运算而将图像的恶化抑制到最小限度。
在以上的本发明中，对每个单位块来判定是否包含了边缘部分，在包含了边缘部分的情况下，为增强边缘而进行空间频率分量的变更，所以可以获得边缘部分清晰的图像，可以良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少。对包含大量文本或版画等的图像特别有效。
此外，在本发明中，通过对蓝噪声的DCT系数进行加法运算，可将图像的恶化抑制到最小限度，同时可以防止在色调值大的高亮部分像素之间相关联。
再有，在步骤S8的处理中被乘以DCT系数的实数的值——1.3是一个例子，也可以是在不超过DCT系数的最大值的范围内使DCT系数的值增大的值。
此外，在步骤S5的处理中，根据低频分量的绝对值q10、q01及q11来判定单位块是否包含了边缘部分，但不限于此。例如，用频率高的空间频率分量的DCT系数的绝对值，也可进行同样的判定。例如，也可以使参照区域增加直至DCT系数Qj(0，2)、Qj(1，2)、Qj(2，2)、Qj(2，1)、Qj(2，0)，用这些绝对值进行判定。这样，在使用将参照区域扩大的DCT系数的绝对值的情况下，可更正确地判定是否为包含了边缘部分的图像。此外，在各个DCT系数的大小的判定时，也可以用与规定值α不同的规定值β进行判定。
(实施方式2)图9是表示本发明实施方式2的图像处理装置的结构例的方框图。实施方式2的图像处理装置与图3所示的实施方式1的图像处理装置同样，除了包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、以及阈值处理部17以外，还包括直流分量判定部18。直流分量判定部18以外的实施方式2的图像处理装置的结构、作用及效果，与实施方式1的图像处理装置的结构、作用及效果相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
在实施方式2的图像处理装置具备的直流分量判定部18中，输入从频率变换部12输出的DCT系数Qj(S，T)。直流分量判定部18构成为以下结构判定被输入的DCT系数Qj(S，T)内的直流分量的DCT系数Qj(0，0)是否为比下限N1大、比上限N2小的规定的范围内的值，并将判定结果输出到噪声加法运算部15。再有，直流分量的DCT系数Qj(0，0)的最小值为0，最大值为2040(＝8×255)。
例如，直流分量判定部18在直流分量的DCT系数Qj(0，0)处于比下限N1＝0大、并且比上限N2＝2040小的规定的范围内的情况下，将直流分量判定数据设定为‘0’，在与下限N1＝0或上限N2＝2040的其中一个相等的情况下，将直流分量判定数据设定为‘1’，并分别输出到噪声加法运算部15。
噪声加法运算部15在从直流分量判定部18输出了设定值为‘1’的直流分量判定数据的情况下，不进行噪声加法运算，在输出了设定值为‘0’的直流分量判定数据的情况下，进行与实施方式1同样的噪声加法运算。
直流分量的DCT系数Qj(0，0)的大小表示单位块的浓度区域中的平均色调值。因此，通过判定DCT系数Qj(0，0)的大小，可以判定处理对象的单位块整体为黑色或白色。然后，在处理对象的单位块整体为黑色或白色的情况下，噪声加法运算部15不进行噪声加法运算的处理。因此，可以获得均匀的黑色或白色的块，可以获得良好的图像。
(实施方式3)图10是表示本发明实施方式3的图像处理装置的结构例的方框图。实施方式3的图像处理装置与图9所示的实施方式2的图像处理装置同样，除了包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、阈值处理部17以及直流分量判定部18以外，还包括存储了用于噪声加法运算的蓝噪声的DCT系数的LUT(Look Up Table)部19。再有，LUT部19连接到噪声加法运算部15。LUT部19以外的实施方式3的图像处理装置的结构、作用及效果，与实施方式2的图像处理装置的结构、作用及效果相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
LUT部19将浓度区域中具有蓝噪声特性的图像数据按每个单位块预先进行离散余弦变换，并按每个单位块存储通过离散余弦变换获得的DCT系数。此外，LUT部19存储DCT系数的值全部为0的单位块。
从直流分量判定部18输出的直流分量判定数据被输入到LUT部19。在向LUT部19输入了设定值为‘1’的直流分量判定数据的情况下，噪声加法运算部15从LUT部19对DCT系数全部为0的单位块进行读取并进行噪声加法运算。而在向LUT部19输出了设定值为‘0’的直流分量判定数据的情况下，噪声加法运算部15从LUT部19对具有蓝噪声的DCT系数的单位块进行读取并进行噪声加法运算。
更具体地说，图6所示的蓝噪声屏蔽以8×8作为单位块而被预先进行离散余弦变换，计算图7所示的归一化的DCT系数。然后，将对蓝噪声进行了离散余弦变换的8×8像素的单位块的共计64块的8×8块存储在LUT部19中。此外，LUT部19存储DCT系数的值全部为0的块。噪声加法运算部15从LUT部19依次读取蓝噪声的DCT系数的单位块，将读取的DCT系数与从变更部14按每个单位块输出的DCT系数Qk(S，T)进行加法运算。
图11是表示实施方式3的图像处理装置的噪声加法运算的处理过程的流程图。在实施方式3的图像处理装置中，控制部10取代图8所示的步骤S9的处理而执行图11所示的处理。即，在结束步骤S8的处理后执行步骤S10的处理之前，控制部10执行步骤S100至步骤S105的处理。在结束了步骤S8的处理的情况下，控制部10在直流分量判定部18中判定直流分量的DCT系数Qj(0，0)是否在下限N1以下或上限N2以上的哪一个(步骤S100)。在判定为DCT系数Qj(0，0)的值为下限N1以下或上限N2以上的其中之一的情况下(步骤S100“是”)，控制部10将直流分量判定数据设定为‘1’并将其输出到LUT部19(步骤S101)。这样，在设定值为‘1’的直流分量判定数据被输入到LUT部19的情况下，噪声加法运算部15从LUT部19以单位块为单位来读取其值全部为0的DCT系数(步骤S102)。然后，控制部10将读取的DCT系数与Qk(S，T)进行加法运算，将对DCT系数进行加法运算后的Ql(S，T)输出到频率逆变换部16(步骤S103)。在结束了步骤S103的处理的情况下，控制部10执行图8所示的步骤S10的处理。
在判定为DCT系数Qj(0，0)处于比下限N1大，并且比上限N2小的规定范围内的情况下(步骤S100“否”)，控制部10在直流分量判定部18中，将直流分量判定数据设定为‘0’并将其输出LUT部19(步骤S104)。这样，在设定值为‘0’的直流分量判定数据被输入到LUT部19的情况下，噪声加法运算部15从LUT部19以单位块为单位来读取蓝噪声的DCT系数(步骤S105)。然后，控制部10将读取的DCT系数与Qk(S，T)进行加法运算，并将对DCT系数进行了加法运算后的Ql(S，T)输出到频率逆变换部16(步骤S103)。在结束了步骤S103的处理的情况下，控制部10执行图8所示的步骤S10的处理。
根据以上那样的实施方式3的图像处理装置，LUT部19存储具有预先算出的蓝噪声特性的图像的DCT系数，所以与不具备LUT部19的情况相比，可以更高速地进行噪声加法运算。因此，可以高速地进行图像处理。
(实施方式4)图12是表示本发明实施方式4的图像处理装置的结构例的方框图。实施方式4的图像处理装置与图3所示的实施方式1的图像处理装置同样，包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、及阈值处理部17。但是，实施方式4的图像处理装置中的变更部具有与实施方式1至实施方式3的图像处理装置的变更部14不同的功能，所以为了区别实施方式4的变更部而称为第2变更部14a。该第2变更部14a以外的实施方式4的图像处理装置的结构、作用及效果，与实施方式1的图像处理装置的结构、作用及效果相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
说明第2变更部14a具有的功能。在频率分量判定部13判定为绝对值q10、q01或q11的其中之一大于等于规定值α并将设定值为‘1’的判定数据F输出到第2变更部14a的情况下，第2变更部14a与实施方式1同样，为了增强边缘部分，对交流分量的DCT系数Qj(S，T)乘以比1大实数。另一方面，在频率分量判定部13判定为绝对值q10、q01或q11任何一个的值都低于规定值α，并将设定值为‘0’的判定数据输出到第2变更部14a的情况下，第2变更部14a进行使直流分量和低频的DCT系数以外的DCT系数Qj(S，T)的值减少的处理。
图13是示意性地表示在从频率分量判定部13输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下，实施方式4的图像处理装置的第2变更部14a变更的DCT系数的频率区域的模式图。DCT系数Qj(S，T)之内，满足3＜S+T≤14的(S，T)的DCT系数Qk(S，T)是变更的对象。该变更区域例如被第2变更部14a或控制部10预先设定。
下面说明第2变更部14a的具体的变更过程。图14示意性地表示实施方式4的图像处理装置的第2变更部14a进行变更处理时使用的二维矩阵的模式图。图14所示的二维矩阵具有与8×8的空间频率分量对应的8×8的矩阵数据M(S，T)。其中，S＝0～7、T＝0～7(S及T都为整数)。在0≤S+T≤3的范围中，矩阵数据M(S，T)的值为1。在3＜S+T≤14的范围中，矩阵数据M(S，T)是大于等于1的实数。
图14所示的二维矩阵具有反映了对比度灵敏度(Contrast SensitiveFunctionCSF)的一般特性、即人的视觉特性的特性。人的对于对比度的一般的灵敏度依赖于空间频率，人的觉察系统被认为是一种带通滤波器。例如，考虑白黑的条纹花纹的情况下，因连续的条纹和条纹的间隔，人对条纹花纹的灵敏度产生改变。在条纹的间隔非常小的情况下，人难以觉察条纹花纹。M(S，T)的值例如是在图14中以阴影的频率分量为中心，根据人的对比度的灵敏度而同心圆状地变化的值。
第2变更部14a在从频率分量判定部13输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下，对每个单位块，根据下述算式(4)，通过将DCT系数Qj(S、T)除以M(S，T)而进行变换。下述算式(4)的运算也可以求至小数点以下。
Qk(S，T)＝Qj(S，T)/M(S，T) ...(4)接着，第2变更部14a将变更后的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。在频率分量判定部13输出了设定值为‘1’的判定数据F的情况下，如实施方式1中说明的那样，交流分量的DCT系数Qj(S，T)被变换为DCT系数Qk(S，T)＝Qj(S，T)×1.3，变更后的DCT系数Qk(S，T)被输出到噪声加法运算部15。这样，变更后的DCT系数Qk(S，T)被输入到噪声加法运算部15以后的处理与实施方式1的情况相同。
用对比度灵敏度函数(CSF)除以DCT系数Qj(S，T)的情况下，相对于对比度的灵敏度高的频率分量的DCT系数被除以比相对于对比度的灵敏度低的频率分量更大的值，所以获得有效的平滑化的效果。
根据本实施方式4，在单位块不包含边缘部分的情况下，用二维矩阵的矩阵数据来平滑单位块的图像。相反，在单位块包含边缘部分的情况下，图像的边缘部分被增强。因此，在图像整体中，边缘部分被增强，不包含边缘部分的平坦部分被平滑化。其结果，图像具有的粒状性被有效地抑制，所以可良好地保持原图像的特征部分，同时使色调数减少。
再有，用于平滑化的二维矩阵的矩阵数据不限于图14所示的矩阵数据，也可以使用在人的对于对比度的灵敏度低的频率分量上设定小的值，相反，在人的对于对比度的灵敏度高的频率分量上设定大的值的二维矩阵数据。即，也可以使用这样的二维矩阵低频率分量的系数被维持，在8×8块内以规定的频率分量为中心，同心圆状的外侧的DCT系数被更强烈地抑制。例如，高斯分布的二维矩阵等也是合适的。
此外，在实施方式4中，对3＜S+T≤14范围内的频率分量进行变更，但不限于此，也可以形成对1＜S+T≤14范围内的频率分量进行变更的结构。
而且，在实施方式4的图像处理装置中，也可以构成为包括上述直流分量判定部18和LUT部19的结构。这种情况下，可获得与实施方式2和实施方式3同样的效果。
(实施方式5)图15是表示本发明实施方式5的图像处理装置的结构例的方框图。实施方式5的图像处理装置与图3所示的实施方式1的图像处理装置同样，包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部23、变更部24、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、及阈值处理部17。但是，实施方式5的图像处理装置具备的频率分量判定部23和变更部24具有与实施方式1的图像处理装置具备的频率分量判定部13及变更部14不同的功能。
下面说明实施方式5的图像处理装置具备的频率分量判定部23具有的功能。图16是用8×8的区域来示意性地表示实施方式5的图像处理装置具备的频率分量判定部23判定空间频率分量内的绝对值大小的DCT系数Qj(S，T)的空间频率分量的模式图。位于左上端，带有黑点标记的区域表示DCT系数Qj(S，T)的直流分量，其他区域表示交流分量。S轴表示空间图像的X轴方向的频率的大小，T轴表示空间图像的Y轴方向的频率的大小。即，S轴和T轴表示浓度区域中的X轴方向及Y轴方向的频率的大小。
频率分量判定部23计算与带有三角标记的区域对应的空间频率分量的DCT系数的绝对值。即，频率分量判定部23分别计算DCT系数Qj(1，0)的绝对值q10、DCT系数Qj(0，1)的绝对值q01、DCT系数Qj(1，1)的绝对值q11、DCT系数Qj(2，0)的绝对值q20、DCT系数Qj(0，2)的绝对值q02、DCT系数Qj(2，1)的绝对值q21、DCT系数Qj(1，2)的绝对值q12及DCT系数Qj(2，2)的绝对值q22。
然后，频率分量判定部23判定q10、q01、q11、q20、q21、q12或q22的哪一个是否大于等于正的规定值α。即，判定‘q10≥α’、或‘q01≥α’、或‘q11≥α’、或‘q20≥α’、或‘q02≥α’、或‘q21≥α’、或‘q12≥α’、或‘q22≥α’的条件式是否成立。再有，规定值α是可任意设定的值，规定值α的设定值越小(或越大)，越容易(或越难)判定在单位块的图像中包含边缘部分。在实施方式5中，作为一例，设定规定值α＝64。设定的规定值α作为用于判定各个单位块的浓度区域中的图像是否包含边缘部分的判定材料来使用。
在判定为上述条件式成立的情况下，即在判定为q10、q01、q11、q20、q21、q12或q22的其中之一大于等于规定值α的情况下，频率分量判定部23将判定数据F设定为‘1’并将其输出到变更部24。在判定为上述条件式不成立的情况下，即在判定为q10、q01、q11、q20、q21、q12或q22的任何一个都低于规定值α的情况下，频率分量判定部23将判定数据F设定为‘0’并将其输出到变更部24。判定数据F的输出按每个单位块依次进行。
变更部24根据从频率分量判定部23输出的判定数据F的值，通过运算而变更DCT系数Qj(S，T)。DCT系数Qj(S，T)的变更按每个单位块来进行。
图17是示意性地表示实施方式5的图像处理装置的变更部24进行DCT系数的变更的频率分量的模式图。图17中，右下倾斜的阴影区域表示在从频率分量判定部23输出了设定值为‘1’的判定数据F的情况下，由变更部24变更的DCT系数Qj(S，T)的频率空间中的变更区域。与阴影区域对应的DCT系数(S，T)是只具有水平方向的空间频率分量的交流分量的系数Qj(S，T)(其中，0＜S≤7，T＝0)、只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的系数Qj(S，T)(其中，S＝0，0＜T≤7)、具有水平方向和垂直方向各自的基本频率分量的交流分量的系数Qj(1，1)。变更部24变更的DCT系数Qj(S，T)的频率分量区域例如被变更部24或控制部10预先设定。
图18是示意性地表示实施方式5的图像处理装置中用于变更DCT系数的频率信息数据的模式图。如图18所示，相对于频率(S，T)的频率信息数据是用于进行变更DCT系数Qj(S，T)时的加权的数据，作为S+T+2的值来设定。
例如，相对于频率(0，1)的频率信息数据是0+1+2＝3，相对于频率(0，7)的频率信息数据是0+7+2＝9，相对于频率(1，0)的频率信息数据是1+0+2＝3，相对于频率(7，0)的频率信息数据是7+0+2＝9。
变更部24在从频率分量判定部23输出了设定值为‘1’的判定数据F的情况下，通过对图17所示的变更区域的DCT系数Qj(S，T)乘以对每个频率确定的比1大的实数，将DCT系数Qj(S，T)变更为DCT系数Qk(S，T)。比1大的实数是对频率(S，T)的频率信息数据乘以常数0.35所得的数。因此，由变更部24变更前的变更区域的DCT系数Qj(S，T)和变更后的DCT系数Qk(S，T)的关系用下述算式(5)表示。
Qk(S，T)＝Qj(S，T)×(频率信息数据)×0.35＝Qj(S，T)×(S+T+2)×0.35 ...(5)(其中，0＜S≤7且T＝0、或S＝0且0＜T≤7、或S＝T＝1)此外，输出到变更部24的变更区域以外的DCT系数Qj(S，T)和从变更部24输出到噪声加法运算部15的DCT系数Qk(S，T)的关系用下述算式(6)表示。
Qk(S，T)＝Qj(S，T) ...(6)(其中，S＝T＝0、或S≠0且T≠0、但是除去S＝T＝1)再有，上述比1大的实数是通过与DCT系数Qj(S，T)的乘法运算而增强图像的值，所以考虑到边缘部分是否被过于增强等的整体平衡，期望用实际的打印样本等进行图像质量评价来决定。
变更部24例如在输出了DCT系数Qj(0，2)的情况下，将Qk(0，2)＝Qj(0，2)×(0+2+2)×0.35输出到噪声加法运算部15，而在输出了DCT系数Qj(2，3)的情况下，将Qk(2，3)＝Qj(2，3)输出到噪声加法运算部15。
根据算式(5)和算式(6)，即使在进行了将DCT系数Qj(S，T)变更为DCT系数Qk(S，T)的处理的情况下，直流分量的DCT系数Qj(0，0)的值未被变更，所以单位块的图象整体的平均浓度被维持。
变更部24在从频率分量判定部23输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下，与实施方式4的情况同样，进行使除了直流分量和低频的DCT系数以外的DCT系数Qj(S，T)的值减少的处理。即，变更部24根据算式(4)而将DCT系数Qj(S，T)变更为DCT系数Qk(S，T)，并将变更后的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。
从变更部24输出的DCT系数Qk(S，T)在噪声加法运算部15、频率逆变换部16、及阈值处理部17中与实施方式1的情况同样地被处理。
图19及图20是表示实施方式5的图像处理装置的图像处理过程的流程图。这里，说明获得四色调的图像的情况。在输入的图像数据Pi(X，Y)被存储在图像数据存储部11中的情况下，控制部10首先将存储在图像数据存储部11中的图像数据Pi(X，Y)以8×8像素作为单位块进行分割的情况下的单位块数设定为变量n(步骤S201)。然后，控制部10以8×8像素的单位块为单位读取图像数据Pi(X，Y)，将读取的图像数据Pi(X，Y)输出到频率变换部12(步骤S202)。
接着，控制部10在频率变换部12中对Pi(X，Y)进行离散余弦变换，将变换后的DCT系数Qj(S，T)输出到频率分量判定部23及变更部24(步骤S203)。然后，控制部10在频率分量判定部23中，计算规定频率分量的DCT系数的绝对值q10、q01、q11、q20、q02、q21、q12及q22(步骤S204)，判定算出的绝对值q10、q01、q11、q20、q02、q21、q12或q22的哪一个是否大于等于规定值α(步骤S205)。在判定为绝对值q10、q01、q11、q20、q02、q21、q12或q22的其中之一大于等于规定值α的情况下(步骤S205“是”)，控制部10将‘1’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝1)输出到变更部24(步骤S206)。在判定为绝对值q10、q01、q11、q20、q02、q21、q12及q22的任何一个都低于规定值α的情况下(步骤S205“否”)，控制部10将‘0’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝0)输出到变更部24(步骤S207)。
接着，控制部10在变更部24中判定从频率分量判定部23向变更部24是否输出了设定值为‘1’的判定数据F(步骤S208)。在判定为对变更部24输出了设定值为‘1’的判定数据F的情况下(步骤S208“是”)，控制部10在变更部24中，将DCT系数Qj(S，T)根据算式(5)和算式(6)而变更为DCT系数Qk(S，T)，并将变更后的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15(步骤S209)。即，在步骤S209的处理中，DCT系数Qj(S，T)被变更，以增强图像的边缘部分。
在判定为没有对变更部24输出了设定值为‘1’的判定数据F的情况下，即输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下(步骤S208“否”)，控制部10在变更部24中，将DCT系数Qj(S，T)根据算式(4)而变更为DCT系数Qk(S，T)，并将变更后的DCT系数Qj(S，T)输出到噪声加法运算部15(步骤S210)。即，在步骤S210的处理中，DCT系数Qj(S，T)被变更，以将图像平滑化。
在结束了步骤S209或步骤S210的处理的情况下，控制部10在噪声加法运算部15中，将蓝噪声的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)进行加法运算，并将噪声加法运算后的DCT系数Ql(S，T)输出到频率逆变换部16(步骤S211)。即，浓度区域中具有蓝噪声特性的噪声时，具有空间频率分量的图像数据与被变换的噪声的DCT系数依次加法运算。
接着，控制部10在频率逆变换部16中，将DCT系数Ql(S，T)离散余弦逆变换为Pm(X，Y)，并将变换后的Pm(X，Y)输出到阈值处理部17(步骤S212)。即，频率区域的数据被变换到浓度区域的数据。离散余弦逆变换根据算式(1)的逆变换进行。然后，控制部10在阈值处理部17中，通过量化处理将Pm(X，Y)根据算式(3)进行单纯四值阈值处理，将例如四值化后的图像数据Po(X，Y)输出到外部(步骤S213)。接着，控制部10从变量n开始减少1(步骤S214)，判定被减少的结果的变量n是否为0(步骤S215)。即，对于所有的单位块，判定是否结束了图像处理。在判定为变量n为0的情况下(步骤S215“是”)，控制部10结束图像处理。在判定为变量n不为0的情况下(步骤S215“否”)，控制部10使处理返回到步骤S202，对于剩余的单位块，与上述同样地进行步骤S202至步骤S213的图像处理。
实施方式5的图像处理装置具备的频率分量判定部23及变更部24以外的结构、作用及效果与实施方式1相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
以上这样构成的实施方式5的图像处理装置，在步骤S209的增强图像的边缘部分的处理中，直流分量以外的频率全域中的DCT系数Qj(S，T)未被变更，变更的DCT系数Qj(S，T)的频率区域被限定为图17所示的变更区域。因此，在图像的曲线的边缘部分上产生块图形的现象被抑制。因此，与变更所有的交流分量的DCT系数Qj(S，T)的情况相比，可以获得具有更清晰的曲线部分的阈值处理后的图像，可以良好地保持原图像的特征部分，同时使色调数减少。
图21A及图21B是表示实施方式5的图像处理装置的变更部变更的DCT系数的频率区域造成的图像质量的不同。图21A表示在限定为图17所示的变更区域对DCT系数Qj(S，T)进行变更而进行图像处理的情况下获得的一例图像。另一方面，图21B表示对直流分量以外的频率全域、即所有交流分量的DCT系数Qj(S，T)进行变更，而对与图21A相同的原图像进行图像处理的情况下获得的一例图像。
从图21A及图21B可知，图21A的图像中显现的脸部的轮廓部分、即曲线的边缘部分上产生的块图形，与图21B的图像的情况相比被良好地抑制。
此外，实施方式5的图像处理装置中，DCT系数的频率越高，乘以越大实数，所以与对所有的DCT系数乘以相同的实数的情况相比，可以获得边缘更清晰的图像。因此，可以更良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少。
而且，在实施方式5中，除了只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的DCT系数以外，对分别具有水平方向及垂直方向的基本频率分量的DCT系数进行变更，所以可以更有效地增强边缘部分。
再有，实施方式5中，还进行变更分别具有基本频率分量的DCT系数，但也可以对分别具有基本频率分量的DCT系数进行变更。
此外，在实施方式5中，在步骤S210中进行对图像平滑化的处理，但也可以不进行步骤S210的处理。即，在步骤S208中，在判定为向变更部输出了设定值为‘0’的判定数据F的情况下，不进行DCT系数的变更而进行步骤S211的噪声加法运算和输出处理。
而且，在实施方式5中，将对频率(S，T)的频率信息数据乘以了常数0.35所得的数乘以DCT系数Qj(S，T)来变更DCT系数，但乘以DCT系数的数不限于此，也可以是比1大的其他实数。例如，也可以使常数0.35为0.34、0.36、0.4等的实数。此外，频率信息数据为S+T+2，但DCT系数的频率越大(或越小)，也可以为具有越大(或越小)值的其他实数。
而且，在实施方式5中，由频率分量判定部判定的DCT系数的频率区域，只要硬件的条件允许，在低频区域内进一步扩宽也可以。
而且，实施方式5的图像处理装置也可以为具备直流分量判定部18和LUT部19的结构。这种情况下，可获得与实施方式2及实施方式3同样的效果。
(实施方式6)下面，根据附图详细论述本发明实施方式6的图像处理方法和图像处理装置。实施方式6的图像处理装置与图3所示的实施方式1的图像处理装置同样，包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、以及阈值处理部17。
但是，实施方式6的图像处理装置的频率判定部13执行与实施方式1不同的判定处理。再有，频率判定部13以外的实施方式6的图像处理装置的结构、动作及效果与实施方式1的图像处理装置的结构、动作及效果相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
图22是表示由频率变换部12变换为空间频率分量后的图像数据的块的示意图。S轴表示空间图像中的X轴方向的频率的大小，T轴表示空间图像中的Y轴方向的频率的大小。8×8个分量内的图22所示的频率空间坐标中的与左上方的位置坐标对应的分量为直流分量，与其他位置坐标对应的分量为交流分量。
图22所示的具有3×3矩阵的边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)，即规定频率分量的DCT系数Qj(S，T)表示为Qj(s0+μ，t0+ν)(其中，μ、ν＝0，1，2、且μ＝ν≠0)。其中，设直流分量的位置坐标为(s0，t0)，在该位置坐标的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)为Qj(s0，t0)。而且在图22中，设位置坐标(s0，t0)的右相邻的位置坐标为(s0+1，t0)，在该位置坐标的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)为Qj(s0+1，t0)。而且，设位置坐标(s0+1，t0)的右相邻的位置坐标为(s0+2，t0)，该位置坐标的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)为Qj(s0+2，t0)。设从下一行左侧起各位置坐标(s0，t0+1)，(sp+1，t0+1)，(s0+2，t0+1)中的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)依次分别为Qj(s0，t0+1)、Qj(s0+1，t0+1)、Qj(s0+2，t0+1)。设从再下一行左侧起各位置坐标(s0，t0+2)，(sp+1，t0+2)，(s0+2，t0+2)中的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)依次分别为Qj(s0，t0+2)、Qj(s0+1，t0+2)、Qj(s0+2，t0+2)。
频率分量判定部13对边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)是否满足下述算式(7)进行判定。
|Qj(s0+μ，t0+ν)×Qj(s0，t0)|≥α1 ...(7)(其中，μ，ν＝0，1，2、且μ＝ν≠0、α1＝34000)频率分量判定部13首先分别计算将频率空间分量内的边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)乘以直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)所得的积的绝对值Aqμν＝|Qj(s0+μ，t0+ν)×Qj(s0，t0)|(其中，μ，ν＝0，1，2、且μ＝ν≠0)。然后，频率分量判定部13在存在满足上述算式(7)的关系的μ，ν对的情况下，即在将边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)乘以直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)所得的积的中的其中一个的大小大于等于规定值α1的情况下，判定为图像处理对象的块是具有边缘部分的块(以下，称为边缘块)。频率分量判定部13在判定为图像处理对象的块是边缘块的情况下，将判定数据F设定为‘1’并输出到变更部14。
频率分量判定部13在上述那样获得的任何一个积的大小都低于规定值α1的情况下，判定为图像处理对象的块是没有边缘部分的块。频率分量判定部13在判定为图像处理对象的块不是边缘块的情况下，将判定数据F设定为‘0’并输出到变更部14。
如以上那样，判定数据F是表示图像处理对象的块是否为边缘块的数据。
变更部14根据从频率分量判定部13输出的判定数据F的值，通过运算来变更DCT系数Qj(S，T)。即，在输出了判定数据F＝1的情况下，变更部14通过使交流分量的DCT系数Qj(S，T)增加而进行图像的增强处理。另一方面，在输出了判定数据F＝0的情况下，变更部14通过使交流分量的DCT系数Qj(S，T)减少而进行图像的平滑化。DCT系数Qj(S，T)的变更，对每个单位块进行。
在从频率分量判定部13输出了值为‘1’的判定数据F的情况下，变更部14对所有的交流分量的DCT系数Qj(S，T)乘以比1大实数，例如乘以1.3。然后，变更部14将乘以了1.3所得的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。
在输出了值为‘0’的判定数据F的情况下，变更部14通过将规定交流分量的DCT系数Qj(S，T)除以大于等于1的实数、例如350，从而使DCT系数Qj(S，T)减少。然后，变更部14将减少后的DCT系数Qk(S，T)输出到噪声加法运算部15。
接着，用流程图来说明控制部10的处理过程。图23是表示实施方式6的图像处理装置的图像处理的步骤的流程图。首先，图像处理装置的控制部10将已经输入并存储在图像数据存储部11中的图像数据Pi(X，Y)分割为以8×8像素作为单位块的情况下的单位块数设定为变量n(步骤S301)。例如，在像素数为256×256的图像数据的情况下，32×32被设定为变量n。然后控制部10以8×8像素的单位块来读取图像数据Pi(X，Y)，并将读取的图像数据Pi(X，Y)输出到频率变换部12(步骤S302)。
接着，控制部10在频率变换部12中对Pi(X，Y)进行离散余弦变换，将变换后的DCT系数Qj(S，T)输出到频率分量判定部13和变更部14(步骤S303)。
然后，控制部10在频率分量判定部13中分别对边缘块判定区域的DCT系数Qj(s0+μ，t0+ν)乘以直流分量的值Qj(s0，t0)，计算乘法运算所得的积的绝对值Aqμν(其中，μ，ν＝0，1，2且μ≠ν)，判定算出的绝对值Aqμν的其中一个是否大于等于规定值α1(步骤S304)。
在判定为绝对值Aqμν的其中一个大于等于规定值α1的情况下(步骤S304“是”)，控制部10将‘1’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝1)输出到变更部14(步骤S305)。然后，控制部10在被输入了输出的判定数据F(＝1)的变更部14中对DCT系数Qj(S，T)的值实施增强处理，将其结果输出到噪声加法运算部15(步骤S306)。
即，控制部10在变更部14中将DCT系数Qj(S，T)根据算式(2)变更为Qk(S，T)后输出到噪声加法运算部15。
在绝对值Aqμν都低于规定值α1的情况下(步骤S304“否”)，控制部10将‘0’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝0)输出到变更部14(步骤S307)。然后控制部10在被输入了输出的判定数据F(＝0)的变更部14中对DCT系数Qj(S，T)的值实施平滑化处理(步骤S308)，将其结果输出到噪声加法运算部15。
即，控制部10将DCT系数Qj(S，T)根据算式(4)变更为Qk(S，T)后输出到噪声加法运算部15。
在结束了步骤S306或步骤S308的处理的情况下，控制部10在噪声加法运算部15中，将蓝噪声的DCT系数与DCT系数Qk(S，T)进行加法运算，并将进行了噪声加法运算后的DCT系数Ql(S，T)输出到频率逆变换部16(步骤S309)。
接着，控制部10在频率逆变换部16中，将DCT系数Ql(S，T)离散余弦逆变换为Pm(X，Y)，并将变换后的Pm(X，Y)输出到阈值处理部17(步骤S310)。然后，控制部10在阈值处理部17中，将Pm(X，Y)根据算式(3)进行量化，变换为例如四值化的图像数据Po(X，Y)后输出到外部(步骤S311)。接着，控制部10从变量n中减去1(步骤S312)，判定被减量的结果的变量n是否为0(步骤S313)。即，对于所有的单位块，判定是否结束了图像处理。在判定为变量n为0的情况下(步骤S313“是”)，控制部10结束图像处理。在判定为变量n不为0的情况下(步骤S313“否”)，控制部10将处理返回到步骤S302，对剩余的单位块，也与上述同样地进行步骤S302至步骤S311的图像处理。
下面说明实施方式6的图像处理装置的作用。首先，步骤S304中的处理，可判定单位块的图像是否有边缘部分。
除去直流分量的低频分量的DCT系数Qj(S，T)，与高频分量相比具有更多的有关边缘部分的信息，所以通过将绝对值Aqμν、即对边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)乘以直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)所得的积的大小与规定值α1比较，可以判定单位块是否具有边缘部分。
接着，说明除了具有与边缘部分有关的信息的边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)以外，还将直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)加入到具有边缘部分的图像的判定因素中的理由。
在块具有边缘部分的情况下，边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)与平坦的图像的DCT系数Qj(S，T)相比具有大的值。因此，通过判定边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)的大小是否大于等于规定值，可以基本上判定处理对象的块是否为边缘块。
但是，人对边缘部分的识别特性依赖于图像的平均色调值。即，即使是边缘块判定区域DCT系数Qj(S，T)的大小为相同的图像，与平均色调值对应的直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)越大(小)，人越容易(难)识别边缘部分。因此，即使边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)的大小在规定值以下，在直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)大的情况下，产生不对被识别为边缘部分的图像进行增强处理的问题。
例如，对包含了高亮区域上的浅字符的图像，应该在四值化前进行增强处理而对字符进行增强。但是，由于背景的高亮部分和浅字符部分的色调值之差小，所以图像处理对象的块不被判定为边缘块。因此不进行增强处理，在使色调值减少的情况下，有时字符变得不明显。
此外，在单纯地减小规定值的情况下，边缘块的判定容易，但即使是不应该增强的图像也成为增强处理的对象，所以产生图像粗糙的问题。
因此，通过将具有图像的平均色调值的信息的直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)加入到边缘块的判定因素中，即使是包含了高亮区域上的浅字符的图像，也可以判定为边缘块。
更具体地说，通过对规定的空间频率分量的DCT系数Qj(S，T)乘以直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)所得的积的绝对值是否大于等于规定值α1进行判定，从而判定是否为边缘块。其结果，即使对于边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)为相同的块，DCT系数Qj(s0，t0)越大(小)，越容易(或越难判定)判定为图像处理对象的块是边缘块。
因此，根据本发明实施方式6的图像处理方法和图像处理装置，由于可进行依赖于图像的平均色调值的有无边缘部分的判定，所以对具有边缘部分的图像的块，可进行增强处理。例如，可对高亮区域上的浅字符进行增强。
在步骤S306和步骤S308中，根据单位块的图像是否有边缘部分来变更DCT系数。由此，对具有边缘部分的图像进行增强处理，对没有边缘部分的图像进行平滑化处理。图像的增强处理例如用与实施方式1或实施方式5同样的方法，通过增大交流分量的DCT系数Qj(S，T)来进行，图像的平滑化处理例如用与实施方式4同样的方法，通过减小交流分量的DCT系数Qj(S，T)来进行。
如上所述，交流分量的DCT系数Qj(S，T)具有与图像的边缘部分有关的信息。因此，通过使交流分量的DCT系数Qj(S，T)的值比原图像的DCT系数Qj(S，T)的值大，可以增强边缘部分。相反，通过使交流分量的DCT系数Qj(S，T)的值比原图像的DCT系数Qj(S，T)的值小，可以将平坦的图像平滑化。因此，可以在图像整体中增强边缘部分，可以将图像平滑化，良好地保持原图像的特征部分，同时使色调数减少。
在本实施方式6中，对每个单位块判定是否包含了边缘部分。然后，在有边缘部分的情况下，变更DCT系数Qj(S，T)，以将边缘部分增强。相反，在单位块没有边缘部分的情况下，变更DCT系数Qj(S，T)，以将图像平滑化。因此，可以获得边缘部分清楚的图像，良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。对于包含很多文本或版画等的图像是特别有效的。
此外，在频率分量的判定时，通过用图像处理对象的块的直流分量，还可对具有高亮区域上的浅字符的块判定为边缘块，所以文本的再现性提高。
再有，在本实施方式6中将边缘块判定区域的矩阵大小设为3×3像素。但是，如果硬件的条件许可，则在低频区域中扩大至更宽的范围也可以。
此外，只要是可获得良好的图像的合适的正的值，规定值α1不限定于34000。
(实施方式7)下面，根据附图来详细论述本发明实施方式7的图像处理方法和图像处理装置。实施方式7的图像处理装置与图3所示的实施方式1的图像处理装置同样，包括控制部10、图像数据存储部11、频率变换部12、频率分量判定部13、变更部14、噪声加法运算部15、频率逆变换部16、以及阈值处理部17。
实施方式7的频率分量判定部13与实施方式1的频率分量判定部同样，计算对边缘块判定区域的DCT系数Qj(s0+μ，t0+ν)乘以直流分量的DCT系数Qj(s0，t0)所得的积的绝对值Aqμν。
然后，判定算出的绝对值Aqμν是否大于等于规定值α1。在判定为绝对值Aqμν低于规定值α1的情况下，还判定边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)是否满足下述算式(8)。
|Qj(s0+μ，t0+ν)|≥α2 ...(8)(其中，μ，ν＝0，1，2、且μ＝ν≠0、α2＝16)在不存在满足上述算式(8)的关系的μ、ν的对的情况下，即在边缘块判定区域的DCT系数Qj(S，T)的任何一个的绝对值q10、q01、q11、q20、q02、q21、q12及q22＝qμν(其中，μ，ν＝0，1，2、且μ＝ν≠0、α2＝16)都低于规定值α2的情况下，判定为图像处理对象的块为平坦图像的块(以下，称为非边缘块)。相反，在上述绝对值的其中一个的大小大于等于规定值α2的情况下，判定为图像处理对象的块没有边缘部分，并且不是平坦图像的图像的块(以下，称为中间块)。
频率分量判定部13在判定为绝对值Aqμν的其中一个大于等于α1的情况下，将判定数据F＝01输出到变更部14。频率分量判定部13在绝对值Aqμν的任何一个都低于α1且绝对值qμν的其中一个大于等于α2的情况下，将判定数据F＝10输出到变更部14。而且，频率分量判定部13在绝对值Aqμν的任何一个都低于α1且绝对值qμν的任何一个都低于α2的情况下，将判定数据F＝00输出到变更部14。
下面，用流程图说明控制部10的处理过程。图24是表示实施方式7的图像处理装置的图像处理过程的流程图。首先，控制部10执行与图23所示的步骤S301至步骤S304相同的步骤S401至步骤S404的处理。
即，控制部10将单位块的数量设定为变量n(步骤S401)，以8×8像素的单位块来读取图像数据Pi(X，Y)，并将其输出到频率变换部12(步骤S402)。接着，控制部10在频率变换部12中对Pi(X，Y)进行离散余弦变换后输出到频率分量判定部13和变更部14(步骤S403)。然后，控制部10在频率分量判定部13中计算对边缘块判定区域的DCT系数Qj(s0+μ，t0+ν)分别乘以直流分量的值Qj(s0，t0)所得的积的绝对值Aqμν，判定算出的绝对值Aqμν的其中一个是否大于等于规定值α1(步骤S404)。
在判定为绝对值Aqμν的其中一个大于等于规定值α1的情况下(步骤S404“是”)，控制部10将‘01’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝01)输出到变更部14(步骤S405)。
然后，控制部10在变更部14中对DCT系数Qj(S，T)的值实施增强处理后输出到噪声加法运算部15(步骤S406)。
即，控制部10在变更部14中将DCT系数Qj(S，T)的值根据算式(2)变更为Qk(S，T)后输出到噪声加法运算部15。
在绝对值Aqμν的任何一个都低于规定值α1的情况下(步骤S404“否”)，控制部10判定绝对值Aqμν的其中一个是否大于等于规定值α2(步骤S407)。在判定为绝对值的其中一个大于等于规定值α2的情况下(步骤S407“是”)，控制部10将‘10’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝10)输出到变更部14(步骤S408)。
在判定数据F(＝10)被输入到变更部14的情况下，变更部14不变更DCT系数Qj(S，T)的值，而将其原封不动地输出到噪声加法运算部15。
在判定为绝对值qμν的任何一个都低于规定值α2的情况下(步骤S407“否”)，控制部10将‘00’设定为判定数据F，并将判定数据F(＝00)输出到变更部14(步骤S409)。
然后，控制部10在变更部14中对DCT系数Qj(S，T)的值实施平滑化处理(步骤S410)，将其结果输出到噪声加法运算部15。
在结束了步骤S406、步骤S408、或步骤S410的处理的情况下，控制部10执行与图23所示的步骤S309至313同样的步骤S411至步骤S415的处理。
即，控制部10将DCT系数Qk(S，T)与蓝噪声的DCT系数进行加法运算(步骤S411)，在频率逆变换部16中，将DCT系数Ql(S，T)离散余弦逆变换为Pm(X，Y)(步骤S412)，在阈值处理部17中，将Pm(X，Y)根据算式(3)进行量化，变换为例如四值化的图像数据Po(X，Y)后输出到外部(步骤S413)。接着，控制部10从变量n中减去1(步骤S414)，判定被减量的结果的变量n是否为0(步骤S415)。即，判定对于所有的单位块是否结束了图像处理。在判定为变量n为0的情况下(步骤S415“是”)，控制部10结束图像处理。在判定为变量n不为0的情况下(步骤S415“否”)，控制部10将处理返回到步骤S402并对剩余的单位块仍与上述同样地进行步骤S402至步骤S413的图像处理。
在实施方式7的图像处理装置中，通过步骤S404的处理来判定图像处理对象的图像是否为边缘块，而且判定未被判定为边缘块的图像是否为非边缘块。然后，变更部14对边缘块的图像进行增强处理，对非边缘块进行平滑化处理。
中间块的图像没有边缘部分，但由于也不是平坦的图像，所以难以一律地判定为适合进行增强处理还是进行平滑化处理。因此，在对中间块的图像进行增强处理或平滑化处理的情况下，有对图像的质量产生不良影响的危险。由于这样的理由，变更部14对于中间块，即不进行增强处理也不进行平滑化处理。
因此，在实施方式7的图像处理装置中，可进行捕捉了图像的进一步特征的处理，可良好地保持图像的特征部分，同时使图像的色调值减少。
再有，频率分量判定部13及变更部14以外的实施方式7的图像处理装置的结构、动作及效果，与实施方式1的图像处理装置的结构、动作及效果相同，所以在相同的结构部件上附以相同的参照标号并省略它们的详细说明。
再有，只要是可获得良好图像的合适的正的值，规定值α2不限于16。
在实施方式7中图像的增强处理，也可以用与上述那样的例如实施方式1及实施方式5同样的方法，通过增大交流分量的DCT系数Qj(S，T)的值来进行，图像的平滑化处理用与实施方式4同样的方法，通过减小交流分量的DCT系数Qj(S，T)的值来进行。
(实施方式8)下面，作为本发明的实施方式8，说明具备本发明的图像处理装置的图像形成装置。图25是表示本发明实施方式8的图像形成装置的一结构例的方框图。实施方式8的图像形成装置例如作为数字彩色复印机而构成。具体地说，图像形成装置包括输入了具有RGB的色分量的图像数据的彩色图像输入装置2；使输入到彩色图像输入装置2的图像数据的色调数减少的彩色图像处理装置1；以及输出由彩色图像处理装置1进行了图像处理的图像数据的彩色图像输出装置3，而且包括操作板4。操作板4排列用于设定图像形成装置的动作模式的设定按钮或数字键等。此外，图像形成装置包括进行图像形成装置具备的各装置的控制的未图示的CPU(Central Processing Unit)。
彩色图像处理装置1包括A/D(模/数)变换部101、黑斑校正部102、输入色调校正部103、区域分离处理部104、色校正部105、黑色生成及底色除去部106、空间滤波处理部107、输出色调校正部108、及色调再现处理部109。色调再现处理部109包括上述实施方式1至实施方式7的图像处理装置。
彩色图像处理装置1将从彩色图像输入装置2输出的RGB模拟信号变换为RGB数字信号的图像数据，进行校正处理等的各种图像处理，生成CMYK(C青绿色、M品红、Y黄、K黑)数字信号构成的图像数据，使生成的图像数据具有的色分量CMYK的色调数减少到二值或四值等。二值或四值化的图像数据临时存储在未图示的存储装置中，按规定的定时输出到彩色图像输出装置3。
彩色图像输入装置2例如是具备CCD(Charge Coupled Device)的扫描仪，将来自原稿的反射光像作为RGB(R红、G绿、B蓝)模拟信号用CCD读取，将读取的RGB模拟信号输出到彩色图像处理装置1。
A/D变换部101将从彩色图像输入装置2输出的RGB模拟信号变换为RGB数字信号的图像数据，并将变换后的图像数据输出到黑斑校正部102。黑斑校正部102对从A/D变换部101输出的图像数据，进行用于除去由彩色图像输入装置2的照明系统、成像系统、摄像系统产生的各种失真的处理后，输出到输入色调校正部103。输入色调校正部103对从黑斑校正部102输出的图像数据，调整色平衡，同时变换为彩色图像处理装置1中采用的图像处理系统容易处理的浓度信号，并将变换后的图像数据输出到区域分离处理部104。
区域分离处理部104对由输入色调校正部103输出的图像数据构成的图像的各像素分离到字符区域、网点区域、照相区域的其中一个中，根据分离结果，将表示像素属于哪个区域的区域识别信号输出到黑色生成及底色除去部106、空间滤波处理部107及色调再现处理部109。此外，将从输入色调校正部103输出的图像数据原样地输出到色校正部105。
色校正部105为了真实地进行色再现，在将从输入色调校正部103接受的图像数据的RGB数字信号变换为CMY(C青绿色、M品红、Y黄)数字信号的图像数据，同时进行了除去基于包含了不需要吸收分量的CMY色材料的分光特性的色混浊的处理后，输出到黑色生成及底色除去部106。黑色生成及底色除去部106从色校正部105输出的图像数据具有的CMY数字信号的三色的信号、即C信号、M信号、Y信号中进行用于生成黑色的信号、即K信号的黑色生成。而且，黑色生成及底色除去部106从原来的CMY数字信号中减去由黑色生成获得的K信号并生成新的CMY数字信号，将CMYK的四色信号、即CMYK数字信号组成的图像数据输出到空间滤波处理部107。
作为一般的黑色生成处理，有通过轮廓(skeleton)黑色进行黑色生成的方法。在通过轮廓黑色进行黑色生成的方法中，设轮廓曲线的输入输出特性为y＝f(x)，输入的图像数据的CMY数字信号为C、M、Y，输出的图像数据的CMYK数字信号为C’、M’、Y’、K’，UCR(Under Color Removal)率为α(其中，0＜α＜1)的情况下，C’、M’、Y’、K’用下述算式(8)分别表示。
K’＝f{min(C，M，Y)}C’＝C-αK’M’＝M-αK’Y’＝Y-αK’...(8)空间滤波处理部107对从黑色生成及底色除去部106输出的图像数据的图像，根据从区域分离处理部104输出的区域识别信号而进行数字滤波的空间滤波处理，对空间频率特性进行校正，从而进行用于改善图像的模糊或粒状性恶化的处理等，将处理后的图像数据输出到输出色调校正部108。输出色调校正部108对从空间滤波处理部107输出的图像数据，进行输出色调校正处理等，输出到色调再现处理部109。色调再现处理部109根据从输出色调校正部108输出的图像数据和从区域分离处理部104输出的区域识别信号，进行CMYK数字信号的图像数据的二值化处理或多值化处理。
例如，对于由区域分离处理部104作为字符分离的区域，在空间滤波处理部107中，特别是为了提高黑色字符或彩色字符的再现性，通过空间滤波处理中包含的鲜锐增强处理而增大高频的增强量。此外，色调再现处理部109进行适合于高频区域的再现的高清晰度的二值化处理或多值化处理。
此外，对于由区域分离处理部104作为网点分离的区域，在空间滤波处理部107中，进行用于除去输入网点分量的低通滤波处理。然后，在输出色调校正部108中，进行将浓度信号等的信号变换为彩色图像输出装置3的特性值——网点面积率的输出色调校正处理。色调再现处理部109中，进行二值化或多值化的色调再现处理，以最终将图像分离为像素而可再现各自的色调。
而且，对于由区域分离处理部104作为照相分离的区域，在色调再现处理部109中，进行重视色调再现性的二值化处理或多值化处理。
色调再现处理部109中二值化处理或多值化处理后的CMYK数字信号的图像数据被输出到彩色图像输出装置3。彩色图像输出装置3是根据从彩色图像处理装置1输入的图像数据的CMYK数字信号，将图像形成在纸等的记录媒体上的装置，例如是电子照相方式或喷墨方式的打印机。
操作板4是用于操作者通过密钥操作等进行指示输入的输入装置。操作者的指示，作为控制信号，从操作板4输出到彩色图像输入装置2、彩色图像处理装置1及彩色图像输出装置3。根据操作者的指示，在由彩色图像输入装置2读取原稿图像，由彩色图像处理装置1进行数据处理后，通过彩色图像输出装置3将图像形成在记录媒体上，具有作为数字彩色复印机的功能。以上的处理通过CPU来执行。
根据本发明的实施方式8的图像形成装置，在色调再现处理部109中进行实施方式1至实施方式7中详述的处理，所以可生成原图像的再现性高的二值或四值等的图像。即，与原图像相比，边缘部分清晰，可以形成良好地保持原图像的特征部分，同时使色调数减少的图像。此外，通过对蓝噪声的DCT系数进行加法运算，可以形成在高亮部分没有像素之间相关联的图像。而且，可以形成在高亮部分像素之间不相关联、保持均匀的黑色或白色部分的图像。
(实施方式9)作为本发明的实施方式7，下面说明通过执行被记录在计算机可读取的记录媒体7中的计算机程序而具有图像处理装置功能的计算机5。图26是本发明实施方式9的包括了具有作为图像处理装置功能的计算机5和图像输出装置6的图像形成系统的功能方框图。图27是表示本发明实施方式9的具有作为图像处理装置功能的计算机5的结构的方框图。图像形成系统包括计算机5和图像输出装置6。图像输出装置6例如是打印机，进行电子照相方式或喷墨方式的图像形成。
计算机5具有进行被输入的图像数据的色校正处理的色校正功能部50a；进行使被色校正后的图像数据的色调数、例如256色调减少到二值或四值的阈值处理的色调再现处理功能部50b；以及包含将通过阈值处理而减少了色调数的图像数据变换为打印机语言的打印机语言翻译功能部50c的打印驱动器。色校正功能部50a具有与图25所示的色校正部105、黑色生成及底色除去部106、空间滤波处理部107、输出色调校正部108等同样的功能，色调再现处理功能部50b具有与上述实施方式1至实施方式7的图像处理装置同样的功能。由打印驱动器的打印语言翻译功能部50c变换为打印语言后的图像数据通过通信端口50d的RS232C标准端子、LAN卡或LAN端口等的通信端口55被输出到外部的图像输出装置6。
参照图27来说明计算机5的具体的结构例。计算机5包括连接到总线51的CPU50。在总线51上，CPU50连接了为了控制后述的各种硬件而存储必要的控制程序的ROM53、以及临时存储用的DRAM等的RAM52。此外，连接到总线51的硬盘驱动器等的存储部54存储着计算机程序。CPU50启动计算机程序，在RAM52中展开规定的程序部分，根据计算机程序而执行处理，从而计算机5具有与实施方式1至实施方式7的图像处理装置同样功能的图像处理装置而起作用。输入部57由键盘、鼠标等构成，显示部58由显示计算机5的处理结果、及输入输出到计算机5中的图像等的CRT显示器或液晶显示器等构成。
外部存储部56由从记录了计算机程序的软盘、CD-ROM、DVD等的记录媒体7中读取计算机程序的软盘驱动器或CD-ROM驱动器等构成。从外部存储部56读取的计算机程序被存储在存储部54中。通信端口55是用于将计算机5处理过的图像输出到图像输出装置6的接口。
在本实施方式9中，用外部存储部56读取被记录在CD-ROM等的记录媒体7中的计算机程序并存储在存储部54或RAM52中，从而使CPU50执行，可以使计算机5具有作为实施方式1至实施方式7、或实施方式8的图像形成装置的功能。
即，通过计算机5，与原图像相比，可以获得边缘部分清晰的图像，可以实现良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少的图像处理装置。此外，通过计算机5，通过对蓝噪声的DCT系数进行加法运算，将图像的恶化抑制到最小限度，同时可以实现防止在色调值大的高亮部分像素之间相关联的图像处理装置。而且，通过计算机5，可以防止在色调值大的高亮部分像素之间相关联，同时可以获得均匀的黑色或白色的块，可以实现能够获得良好图像的图像处理装置。
而且，在使计算机5具有作为相当于实施方式5的图像处理装置的功能的情况下，与变更全部交流分量的系数的情况相比，可以有效地防止在图像的曲线部分产生块图形，可以更良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少。而且，在使计算机5具有作为相当于实施方式5的图像处理装置的功能的情况下，与对所有的交流分量乘以比1大的相同实数的情况相比，可以不损失图像的特征部分，更有效地增强边缘部分，可以良好地保持原图像的特征部分，同时使图像的色调数减少。
再有，在本实施方式9中，从记录计算机程序的记录媒体中读取计算机程序并存储在存储部中，但也可以通过通信端口从连接到网络的计算机或工作站等的装置中接受计算机程序并存储在硬盘驱动器或RAM中。
此外，记录媒体只要是通过计算机可直接或间接地读取的记录媒体就可以，例如，也可以是ROM或闪存等的半导体装置，或软盘、硬盘、MD、以及磁带等的磁记录媒体。此外，也可以是CD-ROM、MO或DVD等的光记录媒体。不在意记录媒体7的记录方式和读取方式。
此外，图像输出装置也可以是除了打印功能以外，还具有复制功能、传真功能等的数字复合机。
权利要求
1.一种图像处理方法，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，并变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理方法包括以下步骤对变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值进行判定；根据判定结果，通过运算而变更所述图像数据的交流分量的系数；将特定值与变更后的图像数据的交流分量的系数进行加法运算；将相加了所述特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；将逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较；以及根据比较结果对所述色调值进行量化。
2.一种图像处理方法，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，并变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理方法包括以下步骤对变换后的图像数据的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定；根据判定结果，通过运算而变更所述图像数据的交流分量的系数；将特定值与变更后的图像数据的交流分量的系数进行加法运算；将相加了所述特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；将逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较；以及根据比较结果对所述色调值进行量化。
3.如权利要求1或2的图像处理方法，其特征在于，还包括以下步骤在判定为所述绝对值大于等于所述规定值的情况下，通过将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数，从而通过运算来变更所述系数。
4.如权利要求3所述的图像处理方法，其特征在于，还包括以下步骤在判定为所述绝对值大于等于所述规定值的情况下，通过交流分量的频率越高(低)，所述系数乘以越大(小)的实数，从而通过运算来变更所述系数。
5.一种图像处理装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及色调变换部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而对所述色调值进行量化。
6.一种图像处理装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理，其特征在于，该图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及阈值处理部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而对所述色调值进行量化。
7.如权利要求6的图像处理装置，其特征在于，所述频率变换部将图像数据变换为在规定频率范围具有空间频率分量的图像数据，所述判定部对低频侧的交流分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定。
8.如权利要求6或7的图像处理装置，其特征在于，所述判定部对所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值进行判定，所述加法运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数与特定值进行加法运算，所述运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
9.如权利要求5至7任何一项的图像处理装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1大的实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1小的正实数。
10.如权利要求9的图像处理装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
11.如权利要求5至7任何一项的图像处理装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数。
12.如权利要求10的图像处理装置，其特征在于，所述运算部对所述系数乘以交流分量的频率越高(低)就越大(小)的实数。
13.如权利要求12的图像处理装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
14.一种图像形成装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理的图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及阈值处理部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而对所述色调值进行量化，其中，根据所述图像处理装置图像处理后的图像数据而形成图像。
15.一种图像形成装置，包括将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据的频率变换部，变更所述空间频率分量的系数而进行图像处理的图像处理装置，其特征在于，所述图像处理装置包括判定部，判定所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值；运算部，根据由所述判定部判定的结果，通过运算来变更所述图像数据的交流分量的系数；加法运算部，将特定值与通过所述运算部变更后的图像数据的交流分量的系数相加；逆变换部，将通过所述加法运算部相加了特定值的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据；以及阈值处理部，将通过所述逆变换部逆变换后的图像数据的色调值与规定值进行比较，并根据比较结果而对所述色调值进行量化。
16.如权利要求15的图像形成装置，其特征在于，所述频率变换部将图像数据变换为在规定频率范围具有空间频率分量的图像数据，所述判定部对低频侧的交流分量的系数乘以直流分量的系数所得的积的绝对值是否大于等于规定值进行判定。
17.如权利要求15或16的图像形成装置，其特征在于，所述判定部对所述频率变换部变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值进行判定，所述加法运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数与特定值进行加法运算，所述运算部在所述判定部判定为所述积的绝对值不大于等于规定值，以及判定为所述系数的绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述频率变换部变换后的图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
18.如权利要求14至16任何一项的图像形成装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1大的实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1小的正实数。
19.如权利要求18的图像形成装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值不大于等于所述规定值的情况下，对所述图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
20.如权利要求14至16任何一项的图像形成装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值大于等于规定值的情况下，将只具有水平方向的空间频率分量的交流分量和只具有垂直方向的空间频率分量的交流分量的各自系数乘以比1大的实数。
21.如权利要求20的图像形成装置，其特征在于，所述运算部对所述系数乘以交流分量的频率越高(低)就越大(小)的实数。
22.如权利要求21的图像形成装置，其特征在于，所述运算部在所述判定部判定为所述绝对值不大于等于规定值的情况下，将所述图像数据的交流分量的系数乘以比1小的正实数，或将所述图像数据的交流分量的系数除以比1大的实数。
全文摘要
提供一种图像处理方法，将图像数据变换为具有空间频率分量的图像数据，判定变换后的图像数据的规定频率分量的系数的绝对值是否大于等于规定值，根据判定结果而变更图像数据的交流分量的系数，将变更了系数的图像数据逆变换为具有空间坐标分量的图像数据，将逆变换后的图像数据的色调值与规定值比较，并变换为与比较结果对应的色调值。通过进行与图像的特征对应的合适的图像处理，良好地保持原图像的特征部分，并可以减少图像的色调数。
文档编号H04N1/405GK1713689SQ20051007864
公开日2005年12月28日 申请日期2005年6月22日 优先权日2004年6月23日
发明者加藤木央光 申请人:夏普株式会社